摘要
目的：采用LC-MS研究补充虾青素对急性大强度运动大鼠心肌代谢的影响。 方法：将适应环境四天的32只体重190±10g的7周健康雄性SD大鼠，随机进行分组，分成4组。为对照组(Control组，C组)、运动组(Exercise组，E组)、药物补充组(Medicine组，M组)、药物补充加运动组(ExerciseandMedicine组，EM组)。M、EM两组灌胃虾青素，剂量为25mg/kg/d，C、E两组以同样的量灌胃大豆油。分组后当天进行大鼠适应性运动训练，在分组后第20天进行递增负荷运动测试大鼠的运动能力，得到大鼠75%VO2max对应的速度结合Bedford的文章建议定速度为21m/min。第29天E组与EM组大鼠均做一次急性大强度运动。速度24m/min，坡度-16°，每组5min，间隔1min，运动8组。在跑台运动后即刻采集大鼠心肌，样品处理后进行LC-MS检测。采用xcms、SIMCA-P、Excel2016、Origin等程序与软件处理与分析所得的图像和数据，并使用Met-PA及KEGG数据库分析并筛选代谢通路及靶向代谢物。 结果：以VIP>1，p<0.05，FC>1.5或<0.67为标准筛选，发现(1)E/C组心肌有正负离子32种差异代谢物，共同参与了26条代谢通路，其中有6条为急性大强度运动作用的潜在靶向通路，分别为果糖与甘露糖代谢、亚油酸代谢、嘧啶代谢、烟酸与烟酰胺代谢、精氨酸代谢、氨基糖与核苷酸糖代谢，有12种潜在代谢标志物，1-硬脂酰-2-油酰基卵磷脂(1-Stearoyl-2-oleoyl-sn-glycerol 3-phosphocholine，SOPC)、胸腺嘧啶、胞苷-磷酸N-乙酰神经氨酸、胸苷、尿嘧啶(p<0.01)、L-天冬氨酸、卵磷脂(Phosphatidylcholine，PC)、L-精氨酸、D-甘露糖1-磷酸、亚油酸、D-甘露糖(p<0.05)水平显著上升，烟酰胺(p<0.05)水平显著下降；(2)M/C组有正负离子共39种差异代谢物，共同参与了14条代谢通路，其中有6条为虾青素作用的潜在靶向通路，为磷酸戊糖途径、氨基糖与核苷酸糖代谢、半乳糖代谢、糖酵解/糖异生、淀粉和蔗糖代谢、果糖与甘露糖代谢，有16种潜在代谢差异物，6-磷酸-D-葡萄糖酸盐、D-甘露糖6-磷酸、D-乳糖、D-核糖5-磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸、D-葡萄糖6-磷酸、蔗糖、肌醇半乳糖苷、α-D-半乳糖1-磷酸、α-D-葡萄糖、D-赤藓糖4-磷酸、D-甘露糖、D-核酮糖5-磷酸、β-D-果糖6-磷酸(p<0.01)、水苏糖、D-甘露糖1-磷酸(p<0.05)水平显著上升；(3)EM/E组心肌正负离子有15种差异代谢物，共同参与了9条代谢通路，其中有3条为虾青素对急性大强度运动机体作用的潜在靶向通路，为谷胱甘肽代谢、亚油酸代谢、半胱氨酸与蛋氨酸代谢，有6种潜在代谢标志物S-腺苷蛋氨酸(p<0.05)水平显著上升、3-磷酸丝氨酸、SOPC、谷胱甘肽(p<0.01)、亚油酸、5-L-谷氨酰-L-丙氨酸(p<0.05)水平显著下降。 结论：(1)急性大强度运动会引起大鼠心肌脂代谢、糖代谢紊乱，机体代偿性增强氨基酸代谢保护心肌。(2)补充虾青素可使安静机体心肌糖代谢更活跃，脂类物质代谢无明显改变，心肌能量供应更充足。(3)补充虾青素可改善急性大强度运动大鼠心肌脂代谢，为机体提供所需能量，同时促进氨基酸代谢，保护心肌。
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